캐나다 브러시 제조업체, 대학과 협력하여 생분해성 강모 소재 연구 발전

지속 가능성에 대한 세계적인 요구에 부응하고 생분해되지 않는 플라스틱에 대한 의존도를 줄이기 위한 노력의 일환으로 캐나다의 주요 브러시 제조업체는 최근 일류 대학과 파트너십을 맺고 생분해성 강모 재료에 대한 연구를 개척했습니다. 토론토 브러시 웍스(Toronto Brush Works), 밴쿠버 브리슬 테크(Vancouver Bristle Tech) 등의 기업과 토론토 대학교, 브리티시 컬럼비아 대학교 등 학술 기관이 협력하는 이번 협력은 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 전통적인 합성 칫솔모의 성능에 맞는 친환경 대안을 개발하는 것을 목표로 합니다.

이 계획은 지속 가능한 미용 및 가정용품에 대한 소비자 수요가 증가하는 가운데 이루어졌으며, 캐나다 지속 가능 소비 연구소(Canadian Sustainable Consumption Institute)의 2023년 보고서에 따르면 북미에서 "플라스틱이 없는 브러시"에 대한 검색이 전년 대비 42% 증가했다고 밝혔습니다. 나일론이나 폴리에스테르로 만들어지는 전통적인 브러시 강모는 분해되는 데 수 세기가 걸리며 매립 쓰레기와 미세플라스틱 오염의 원인이 됩니다. 그러나 생분해성 대안은 장애물에 직면해 있습니다. 내구성, 유연성, 비용과 퇴비화의 균형을 맞추는 것이 오랫동안 산업 발전을 방해해 왔습니다.

연구의 핵심은 실행 가능한 원료를 식별하는 것입니다. 팀은 식물 기반 섬유(대마, 대나무, 사탕수수 사탕수수 찌꺼기 등), 균사체(곰팡이 네트워크) 및 농업 부산물(밀짚 및 옥수수 껍질 등)을 탐색하고 있습니다. 토론토 대학 재료 과학 연구소의 수석 연구원인 Elena Marquez 박사는 "우리는 탄소 배출량을 줄이기 위해 현지에서 조달되는 재료에 초점을 맞추고 있습니다."라고 설명합니다. "예를 들어, 캐나다의 대초원 지방에 풍부한 대마 섬유는 자연적인 강도에 대한 약속을 보여줍니다. 우리는 현재 합성 강모의 탄력성을 모방하기 위해 이를 처리하는 방법을 테스트하고 있습니다."

핵심 과제는 기능성을 희생하지 않고 생분해성을 보장하는 것입니다. Vancouver Bristle Tech의 R&D 이사인 Michael Chen은 "소비자들은 몇 번 사용한 후에 벗겨지거나 모양이 흩어지면 친환경 브러시로 바꾸지 않을 것입니다."라고 말합니다. 이 문제를 해결하기 위해 연구원들은 퇴비화 가능성(180일 이내에 90% 분해 측정)을 위한 ASTM D5511과 강모 성능(강성, 탄력성 및 수분 유지 평가)을 위한 ISO 12945-2와 같은 고급 테스트 프로토콜을 사용하고 있습니다. 균사체와 아마 섬유를 혼합한 초기 프로토타입은 합성모 내구성 표준의 85%를 충족했으며 내마모성을 향상시키기 위한 지속적인 조정이 이루어졌습니다.

대학-산업 모델은 신속한 혁신에 매우 중요한 것으로 입증되었습니다. 브리티시 컬럼비아 대학교 지속 가능한 제조 프로그램의 James Wilson 박사는 "대학은 섬유 구조를 분석하기 위한 주사 전자 현미경과 같은 전문 장비와 학문적 엄격함을 가져오는 반면 제조업체는 생산 확장성에 대한 실제 통찰력을 제공합니다."라고 말합니다. 파일럿 생산 라인은 이미 테스트 중이며 미용, 가정 청소 및 산업용 브러시 시장을 대상으로 2024년 말까지 최초의 상업용 생분해성 강모 라인을 출시할 계획입니다.

환경적 이점 외에도, 이 연구는 전 세계 지속 가능한 재료 부문에서 캐나다의 입지를 강화할 준비가 되어 있습니다. Toronto Brush Works의 지속 가능성 책임자인 Sarah Liu는 "유럽의 엄격한 EPR(생산자 책임 확대) 법률과 캘리포니아의 플라스틱 금지로 인해 규정을 준수하는 제품에 대한 수요가 늘어나고 있습니다."라고 말합니다. “생분해성 강모 기술을 선도함으로써 우리는 단순히 규제를 준수하는 것이 아니라 23억 달러 규모의 글로벌 친환경 브러쉬 시장에서 경쟁력을 구축하고 있습니다.”

협업이 2년차에 접어들면서 계속해서 규모 확대에 초점을 맞추고 있습니다. Chen은 “다음 단계에서는 제조 공정을 최적화하여 비용을 합성 강모의 15% 이내로 유지하는 것입니다.”라고 덧붙였습니다. 소비자 및 규제 압력이 높아지면서 이 파트너십은 변화를 의미합니다. 브러시 제조의 지속 가능한 혁신은 더 이상 선택 사항이 아니라 미래입니다.